2025年中考物理寒假专题训练卷:透镜及其应用
2025-01-19
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内容正文:
2025年中考物理寒假专题训练卷:透镜及其应用
一、选择题
1.如图是把一副眼镜放在太阳光下(距离地面一倍焦距以内),在地面上看到的情形,由此可以判断镜片是( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凸面镜
2.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是( )
A.A B.B C.C D.D
3.如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,光线b通过透镜之后与MN交于Q点,由图可知( )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
4.“探究凸透镜成像的规律”实验中,开始时烛焰在光屏上成清晰缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半( )
A.放大的实像 B.缩小的实像
C.等大的实像 D.放大的虚像
5.做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15cm时,在光屏上成放大的像( )
A.蜡烛距透镜45 cm时,一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6 cm时,一定成放大的虚像
6.烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,正确的说法是( )
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D.移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
7.如图所示,小夏同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像( )
A.光屏上的像是倒立、放大的实像
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像。光屏应选用较光滑的玻璃板
8.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.利用投影仪可以把图片放大
B.利用望远镜可看见血液中的细胞
C.照相机可成倒立、放大的虚像
D.放大镜可成正立、放大的实像
9.下列关于显微镜与望远镜的说法不正确的是( )
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B.天文望远镜物镜的口径比较大
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过成两次放大的像实现的
D.有一种望远镜是将远处的物体在物镜的焦点附近成实像,目镜把这个像放大
10.如图所示,白板上嵌入LED灯做成的两个发光箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),根据此现象,下列判断正确的是( )
A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜
B.下方箭头是利用凸透镜形成的虚像
C.下方箭头成像原理在生活中应用是照相机
D.图乙中看到上方箭头是属于光的直线传播现象
11.下列关于眼睛的说法正确的是( )
A.晶状体和角膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成正立的像
C.看清远处物体时,晶状体较薄
D.患近视眼,应使用凸透镜矫正
12.小胖的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小胖的妈妈即不近视,戴一个装饰用的平光镜(镜片即不是凸透镜也不是凹透镜),小胖则是近视眼,如图所示,由图中的信息可知( )
A. B.
C. D.
13.近些年来,中小学生配戴眼镜的比例明显增加。下列关于近视眼、远视眼的成因及其矫正的说法中,正确的是( )
A.近视眼成像于视网膜后,用凸透镜矫正
B.远视眼成像于视网膜后,用凹透镜矫正
C.近视眼成像于视网膜前,用凹透镜矫正
D.远视眼成像于视网膜前,用凸透镜矫正
二、填空题
14.盛有清水的封闭试管水平放置,内有一较大的空气泡,如图所示,在空气泡下方的白纸上出现一椭圆形的“阴影”,这部分相当于 。阳光透过充满水的部分,会在白纸上形成一条亮线,这部分相当于 。(均选填“凸透镜”或“凹透镜”)
15.如图所示,是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,当蜡烛逐渐靠近透镜时,我们通过透镜看到的像变 (选填“大”或“小”)。
16.小在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为10cm,要使烛焰在光屏上成清晰、缩小的实像 20cm(选填“大于”或“小于”);若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像。
17.望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,是为了 ;人们为了深入了解宇宙奥秘,通常会把太空望远镜送入太空进行观测,这样做的目的是 。
18.如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 (填“等大”、“缩小”或“放大”)的实像,平面镜的作用是 。
如果图中h=30cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm.投影屏幕使用粗糙的白布做成,这是利用白布能反射 ,可以使教室里的同学都能看到彩色画面。
19.如图所示,人眼的功能类似于照相机。人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变 到凸透镜的距离不变,人眼是通过调节 来看清远近不同物体的,人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,使睫状体放松,晶状体变 (选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳
20.小东将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前28cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 的实像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 作用。所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 (填“远离”或“靠近”)凸透镜。
三、作图题
21.请根据图中给出的光线,画出它们所经过的光路图。
四、实验探究题
22.凸透镜有会聚光线作用,所以利用凸透镜可以“取火”,如图所示。根据图片回答下列问题
(1)太阳光可以看做 (发散光、会聚光、平行光)
(2)上下移动透镜看到现象是
(3)要想尽快点燃干草,应该怎么做,请您具体描述如下:
(4)你能否粗略估计出凸透镜的焦距?并说明理由 。
23.小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处 (填“A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是如图丙中的 (填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 凸透镜。(填“靠近”或“远离”)
24.自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。
器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜,它与被观察物体的间距为10~15mm,如图甲所示。
(2)图甲中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,若不调整水滴与箭头的距离,应该把水滴变厚(水滴与箭头的距离)是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是: 。
(3)使放大镜成为目镜,与小水滴的距离约等于放大镜的焦距(30cm),通过放大镜去观察小水滴,并且保持放大镜水平,且眼睛不要离得太近。边观察,即可看到箭头被放大的 (选填“虚”或“实”)像,如图乙所示。比图甲中通过小水滴看到的箭头要 (选填“大”或“小”),看到的箭头相对于白纸上的箭头是 (选填“正立”或“倒立”)的。如果要箭头的像向左边移动,应该将箭头向 (选填“左”或“右”)移动。
五、解答题
25.甲、乙一起探究“凸透镜成像规律”:
(1)甲、乙用相同规格的凸透镜做实验,分析数据时发现,他们实验时物距相同但像距不同 ;
(2)如图所示,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,则透镜焦距为 cm;若用此透镜成像,当物距为0.3m时 的像。
26.小明的爸爸刚买了一只新的智能手机。并在手机上安装了很多应用软件。手机前后有两个摄像头,后置摄像头内的透镜组合,相当于焦距为2.1mm凸透镜。
(1)下列关于手机的说法中,错误的是 。
A.打电话时可通过音色辨别出对方是谁
B.增大音量是改变了声音的响度
C.利用手机照镜子,看到手机上的自己是等大的实像
D.通过手机上网查阅资料,此时手机屏是光源
(2)爸爸利用后置摄像头给小安拍照,小安在手机里成的是一个 像(选填“虚”或“实”)。爸爸觉得照片中的人像太小,想拍大一点 (选填“靠近”或“远离”)小安。
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
A
D
B
B
C
A
A
C
C
题号
12
13
答案
B
C
一、选择题
1.如图是把一副眼镜放在太阳光下(距离地面一倍焦距以内),在地面上看到的情形,由此可以判断镜片是( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凸面镜
【分析】凸透镜和凹透镜的区分:
(1)边缘薄、中间厚的凸透镜,边缘厚、中间薄的凹透镜;
(2)对光起会聚作用的是凸透镜,对光起发散作用的是凹透镜;
(3)能成实像的是凸透镜;能起放大作用的是凸透镜。
【解答】解:由图可见,阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗,因此是凹透镜。
故选:A。
【点评】本题考查了凸透镜、凹透镜的特点:凸透镜能使光线会聚,凹透镜能使光线发散,属于基础知识的考查。
2.小明利用太阳光测量凸透镜焦距,下列操作最合理的是( )
A.A B.B C.C D.D
【分析】跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点和光心之间的距离是焦距。
【解答】解:AD、平行光线没有和凸透镜的主光轴平行,故AD错误。
BC、平行光线都和凸透镜的主光轴平行,得到的光斑有些变形,选项C的白纸和凸透镜平行,可以测量焦点和光心之间的距离。
故选:C。
【点评】本题考查了如何确定凸透镜的焦点和焦距,这是要对凸透镜的焦点和及焦距的定义正确理解。
3.如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,光线b通过透镜之后与MN交于Q点,由图可知( )
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
【分析】根据光线经透镜后会聚的特点,可判定此透镜为凸透镜,再根据平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,可知P点在焦点的左侧,然后即可判定OP和焦距的关系。
【解答】解:由图中可知,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,由此可判定此透镜为凸透镜;
因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而a光线如果不发生折射,又因为a不是平行主光轴的光线,所以此时OP小于焦距;
平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点,而b光线如果不发生折射,又因为b不是平行主光轴的光线,所以此时OQ大于焦距。
故选:A。
【点评】此题首先根据光线经透镜后的折射情况,确定出该透镜的类型,然后再根据光线会聚的特点与平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点作比较,然后即可得出正确答案。
4.“探究凸透镜成像的规律”实验中,开始时烛焰在光屏上成清晰缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半( )
A.放大的实像 B.缩小的实像
C.等大的实像 D.放大的虚像
【分析】当物距大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像,物距等于二倍焦距时,成的是倒立、等大的实像,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成的是倒立、放大的实像,据此分析。
【解答】解:
在“探究凸透镜成像规律”时,开始时烛焰在光屏上成缩小的像,接着把物距调整为刚才的一半;若此时的物距大于二倍焦距时、缩小的实像,成的是倒立;若此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间时、放大的实像,成正立,所以不可能呈现放大的虚像。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像的应用,熟记成像的特点是解题的关键。
5.做凸透镜成像实验,当蜡烛距透镜15cm时,在光屏上成放大的像( )
A.蜡烛距透镜45 cm时,一定成缩小的实像
B.蜡烛距透镜20 cm时,一定成放大的实像
C.蜡烛距透镜18 cm时,可能成放大的实像
D.蜡烛距透镜6 cm时,一定成放大的虚像
【分析】要想判断凸透镜成像的性质,需要比较物距跟焦距的大小关系,题中已知物距大小,能否根据题意准确判断焦距的大小是本题的解题关键所在。根据蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,然后根据蜡烛距凸透镜的距离跟焦距之间的大小关系,可判断凸透镜成像的性质。
【解答】解:
蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大的像,即15cm>f>7.5cm,
A、焦距15cm>f>2.5cm,物距大于二倍焦距,故A正确。
B、焦距15cm>f>7.5cm,物距可能大于二倍焦距,所以可能成放大的实像,故B错。
C、焦距15cm>f>7.5cm,物距可能大于二倍焦距,所以可能成放大的实像,故C正确。
D、焦距15cm>f>3.5cm,物距小于一倍焦距,故D正确。
故选:B。
【点评】明确物距与焦距的关系是解决此题的入手点;掌握凸透镜成像的规律是解决此题的关键。
6.烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像,如图所示。现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲,不改变蜡烛和凸透镜的位置,正确的说法是( )
A.要在光屏上成清晰的像,光屏应向右移动
B.要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动
C.移动光屏,可以得到一个清晰放大的实像
D.移动光屏,可以得到一个清晰放大的虚像
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律,分析图象中物距和像距的大小关系,得出此时成像的特点;
将凸透镜换成焦距为5cm时,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大而得出光屏移动的方向。
【解答】解:(1)由图知,物距大于像距;
(2)当将凸透镜换成焦距f为5cm的,由图可知,则成倒立缩小的实像;
相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,可知应将光屏向左移动才能得到清晰的像,只有选项B正确。
故选:B。
【点评】此题考查了有关凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系,难度稍大。
7.如图所示,小夏同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像( )
A.光屏上的像是倒立、放大的实像
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向上移动
D.为了便于从不同方向观察光屏上的像。光屏应选用较光滑的玻璃板
【分析】解答此题从以下知识点入手:
①凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。应用是幻灯机、投影仪。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。应用是照相机。
②成实像时:物像异侧,物距变大,像距变小,像变小。
③掌握漫反射的概念。知道要从不同方向看到同一个物体,需要发生漫反射。
【解答】解:
A、由图知,所以此时成倒立,故A错误。
B、要使光屏上的烛焰的像变小,蜡烛应远离凸透镜。
C、由于成的实像是倒立的且过透镜光心的光线传播方向不变,蜡烛越烧越短时,故C正确。
D、为了便于从不同方向观察光屏上的像。故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及应用。首先要熟练掌握规律的内容,要做到灵活运用,同时还考查了漫反射在生活中的应用。
8.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.利用投影仪可以把图片放大
B.利用望远镜可看见血液中的细胞
C.照相机可成倒立、放大的虚像
D.放大镜可成正立、放大的实像
【分析】(1)掌握凸透镜成像的三种情况和应用:
U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
2f>U>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。
U<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
(2)显微镜结构均由两个凸透镜组成,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜,用来看清微小物体的。
而望远镜也是由两组凸透镜组成的,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观测物体的凸透镜叫做物镜,用来观看远处物体的。伽利略望远镜则是由凹透镜和凸透镜共同组成。
【解答】解:A、由凸透镜成像规律及其应用可知,因此把图片放大;
B、利用望远镜用来观看远处物体的,故B错误;
C、由凸透镜成像规律及其应用可知、缩小的实像;
D、放大镜可成正立,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了凸透镜成像的三种情况和应用,还考查了对显微镜和望远镜的成像原理、特点的了解。
9.下列关于显微镜与望远镜的说法不正确的是( )
A.所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的
B.天文望远镜物镜的口径比较大
C.我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过成两次放大的像实现的
D.有一种望远镜是将远处的物体在物镜的焦点附近成实像,目镜把这个像放大
【分析】(1)显微镜的物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪,目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜;
(2)望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,相当于照相机,目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜。
【解答】解:
A、并不是所有的望远镜都是由两个凸透镜制成的,目镜为凹透镜;
B、天文望远镜物镜的口径比较大,使观察更清楚;
C、我们在学生实验室用显微镜看细胞是通过两次放大而实现的、放大的实像,目镜成正立,相当于放大镜;
D、望远镜的物镜和照相机镜头相同、缩小的实像,像距越小;目镜和放大镜作用相同,故D正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查了显微镜和望远镜的相关知识,关键知道它们的组成和作用,属于光学基础知识的考查。
10.如图所示,白板上嵌入LED灯做成的两个发光箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),根据此现象,下列判断正确的是( )
A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜
B.下方箭头是利用凸透镜形成的虚像
C.下方箭头成像原理在生活中应用是照相机
D.图乙中看到上方箭头是属于光的直线传播现象
【分析】(1)中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜;中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜;
(2)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机;
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
【解答】解:A、玻璃杯下半部分(装有水)具有中间厚,相当于一个凸透镜;
B、据图乙可知,且箭头变细了、缩小的实像;
C、由B项解答可知、缩小的实像,而照相机就是利用该原理工作的;
D、乙图上方的箭头是通过玻璃杯看到的,故D错误;
故选:C。
【点评】此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,根据图示分析得出下方箭头的成像原理是解题的关键。
11.下列关于眼睛的说法正确的是( )
A.晶状体和角膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成正立的像
C.看清远处物体时,晶状体较薄
D.患近视眼,应使用凸透镜矫正
【分析】(1)人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像;当睫状体放松时,晶状体比较薄对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体;
(2)近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应配戴凸透镜矫正。
【解答】解:
AB、人类的眼睛很像一架照相机,改变晶状体的焦距来获得清晰的倒立,即晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的镜头;
C、看远处物体时,对光的偏折能力变弱,故C正确,
D、近视眼是晶状体太厚或眼轴变长造成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查眼睛及其视物原理、近视眼的成因和纠正方法等,此题与学生的实际生活联系密切,很有实际意义。
12.小胖的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小胖的妈妈即不近视,戴一个装饰用的平光镜(镜片即不是凸透镜也不是凹透镜),小胖则是近视眼,如图所示,由图中的信息可知( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)老花镜是凸透镜,当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。
(2)近视镜是凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像。
【解答】解:由图可知,AB是成的正立,与放大镜的成像情况相符,凸透镜可以矫正远视眼,则A的凸度更大,所以A是爷爷的眼镜;
C是等大的像,则C是平光镜,是凹透镜。
故选:B。
【点评】对于眼镜无论是近视镜还是远视镜,其度数的大小是由透镜的焦距来确定的,焦距越大,度数越小;焦距越小,度数越大。
13.近些年来,中小学生配戴眼镜的比例明显增加。下列关于近视眼、远视眼的成因及其矫正的说法中,正确的是( )
A.近视眼成像于视网膜后,用凸透镜矫正
B.远视眼成像于视网膜后,用凹透镜矫正
C.近视眼成像于视网膜前,用凹透镜矫正
D.远视眼成像于视网膜前,用凸透镜矫正
【分析】①近视眼只能将近处的物体成像在视网膜上,而将远处的物体成像在视网膜前;
②凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:AC、近视眼的晶状体较厚,看远处的物体时,可用发散作用的凹透镜矫正,能使像成在视网膜上,故A错误。
BD、远视眼的晶状体较薄,看近处的物体时,可用会聚作用的凸透镜矫正,能使像成在视网膜上,故BD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了近视眼和远视眼的成因和矫正方法,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念。
二、填空题
14.盛有清水的封闭试管水平放置,内有一较大的空气泡,如图所示,在空气泡下方的白纸上出现一椭圆形的“阴影”,这部分相当于 凹透镜 。阳光透过充满水的部分,会在白纸上形成一条亮线,这部分相当于 凸透镜 。(均选填“凸透镜”或“凹透镜”)
【分析】透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜,材料不同,对光线的作用是相同的。
①中间比边缘厚的是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
②中间比边缘薄的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:(1)因为气泡处的水是两边高,中间低,且凹透镜对光线有发散作用,所以会形成较大的椭圆形的“阴影”。
(2)因为其他部分是圆柱体,相当于凸透镜,会在白纸上留一条亮线。
故答案为:凹透镜;凸透镜。
【点评】掌握凸透镜和凹透镜的区别,掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用。
15.如图所示,是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是 虚 (选填“实”或“虚”)像,当蜡烛逐渐靠近透镜时,我们通过透镜看到的像变 小 (选填“大”或“小”)。
【分析】要解决此题,需要掌握虚像的概念,在凸透镜成像中,虚像是由折射光线的反向延长线会聚而成的,不能在光屏呈接到。
要掌握凸透镜成像的规律,知道当物距小于焦距时,物像同侧,成正立、放大的虚像。
凸透镜成虚像时,物近像近像变小。
【解答】解:由图知,所成的像是由折射光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏呈接到;
根据凸透镜成像的规律,当物距小于焦距时、放大的虚像,凸透镜成虚像时,所以当蜡烛逐渐靠近透镜时。
故答案为:虚;小。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了对虚像的理解,知道虚像不是实际光线会聚而成的。同时要熟练掌握成像特点与物距之间的关系。
16.小在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜的焦距为10cm,要使烛焰在光屏上成清晰、缩小的实像 大于 20cm(选填“大于”或“小于”);若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm 光屏 (选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像。
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,物像异测。u<f时,成正立放大的虚像,物像同侧。
【解答】解:凸透镜焦距为10cm,u>2f、缩小的实像;
若移动蜡烛,使之与凸透镜间的距离小于10cm,成正立放大的虚像,则人应在光屏一侧透过凸透镜观察成像。
故答案为:大于;光屏。
【点评】蜡烛放在某刻度线处,而不是蜡烛到凸透镜的距离,此处学生容易出现错误。
17.望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多,是为了 更多地收集来自物体的光 ;人们为了深入了解宇宙奥秘,通常会把太空望远镜送入太空进行观测,这样做的目的是 避免大气、地面光源对望远镜的干扰 。
【分析】(1)望远镜的物镜可以将来自远处物体的光收集起来,然后会聚成像;
(2)来自天体的光在射向地面时会被大气过滤一部分,且因这些光强弱较弱,地面的光源形成的光污染会影响到地面望远镜对天体的观察。
【解答】解:只有在收集到足够光的情况下,才能在目镜观察到足够清晰的像,以方便收集更多来自物体的光。
来自天体的光在经过大气会被吸收过滤一部分,且地面光源会对地面人员的观察起到干扰,人们将台太空望远镜送入了太空轨道。
故答案为:更多地收集来自物体的光;避免大气。
【点评】本题是对望远镜知识的拓展性考查,有一定的难度。
18.如图是投影仪成像示意图。其中凸透镜的作用是成 放大 (填“等大”、“缩小”或“放大”)的实像,平面镜的作用是 改变光路 。
如果图中h=30cm,则凸透镜焦距不可能小于 15 cm.投影屏幕使用粗糙的白布做成,这是利用白布能反射 所有的色光 ,可以使教室里的同学都能看到彩色画面。
【分析】(1)凸透镜成像规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像。
当u=2f时,成倒立、等大的实像。
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。投影仪就是根据这个原理制成的。
当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。
当u<f时,成正立、放大的虚像。
然后根据成像特点和物距判断凸透镜的焦距。
平面镜的作用:能够反射光线,改变光路。
(2)光线照到粗糙不平的物体表面,物体表面发生反射,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
白色物体能反射所有的色光。
【解答】解:(1)投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的、倒立的实像。
平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上,所以起到改变光路的作用。
由凸透镜成像规律得,f<30cm<2f。
(2)屏幕是白色的,白色能反射所有的色光。
故答案为:放大;改变光路;所有的色光。
【点评】此题主要考查了投影仪的制作原理及成像特点,光的反射等知识;知道投影、幻灯都是利用物距处于1倍、2倍焦距之间时成放大、倒立实像的原理制成的。同时考查了平面镜对光的反射作用。
19.如图所示,人眼的功能类似于照相机。人眼结构中,视网膜到晶状体的距离不变 光屏 到凸透镜的距离不变,人眼是通过调节 晶状体焦距 来看清远近不同物体的,人长时间看近处物体,眼睛容易疲劳。学习较长时间后,使睫状体放松,晶状体变 薄 (选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳
【分析】(1)视网膜相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的光屏;
(2)人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;
(5)通过实验结论,当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距要变大。
【解答】解:(1)人眼结构中,晶状体相当于凸透镜,视网膜到晶状体的距离不变,光屏到凸透镜的距离不变;
(2)人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的;
(3)人眼长时间看近处物体,然后远眺,物距变大,即眼睛的晶状体变薄。
故答案为:光屏;晶状体焦距;薄。
【点评】本题考查了凸透镜的成像规律和应用,应用型比较强。
20.小东将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前28cm处,光屏上得到了烛焰倒立、 缩小 的实像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有 会聚 作用。所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏 靠近 (填“远离”或“靠近”)凸透镜。
【分析】(1)当物距大于2f之间时,凸透镜成倒立缩小的实像;
(2)远视镜片是凸透镜,对光线具有会聚作用,会使像提前形成。
【解答】解:已知f=10cm,则2f=20cm,物距大于2f;
远视眼镜片是凸透镜,所以远视眼镜片对光线有会聚作用;
将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像,才能在光屏上重新得到清晰的像。
故答案为:缩小;会聚。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系。
三、作图题
21.请根据图中给出的光线,画出它们所经过的光路图。
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。
【解答】解:
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;过凸透镜光心的光线传播方向不改变;
平行于主光轴的光线经凹透镜后反向延长过焦点,过凹透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示:
。
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜光路图的画图,掌握好凸透镜和凹透镜对三条特殊光线的作用是关键。
四、实验探究题
22.凸透镜有会聚光线作用,所以利用凸透镜可以“取火”,如图所示。根据图片回答下列问题
(1)太阳光可以看做 平行光 (发散光、会聚光、平行光)
(2)上下移动透镜看到现象是 地面上的光斑大小在变
(3)要想尽快点燃干草,应该怎么做,请您具体描述如下: 上下移动凸透镜,让光斑最小
(4)你能否粗略估计出凸透镜的焦距?并说明理由 可以估测凸透镜焦距。具体方法:上下移动凸透镜,当光斑最小时,光斑处为凸透镜焦点,用直尺测量出光斑到透镜的距离即为凸透镜焦距 。
【分析】利用下列知识分析回答:
①太阳光可近似认为是平行光。
②让凸透镜正对太阳光,上下移动凸透镜,在地面上可以得到一最小、最亮的光斑,将易燃物品(例如干草)放在该处,能将干草烧焦,直至燃烧,该点叫凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。
【解答】解:
(1)太阳光可以看做平行光,经凸透镜后可以会聚一点;
(2)上下移动透镜,可以看到;
(3)要想尽快点燃干草,需要上下移动凸透镜,此时该点的温度最高;
(4)上下移动凸透镜,当光斑最小时,用直尺测量出光斑到透镜的距离即为凸透镜焦距,可以粗略测量出凸透镜的焦距。
故答案为:(1)平行光;
(2)地面上的光斑大小在变;
(3)上下移动凸透镜,让光斑最小;
(4)可以估测凸透镜焦距。具体方法:上下移动凸透镜,光斑处为凸透镜焦点。
【点评】本题主要考查了凸透镜焦距的测量方法,关键是掌握焦点和焦距的概念。
23.小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 放大 的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 40 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处 B (填“A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是如图丙中的 4 (填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏 远离 凸透镜。(填“靠近”或“远离”)
【分析】(1)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;光的折射中光路是可逆的;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,我们应透过凸透镜去观察这个像;
(3)凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后,可以用来矫正近视眼。
【解答】解:(1)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,2f>u>f,v=55cm﹣25cm=30cm,保持蜡烛和光屏位置不变,即凸透镜移动至40cm刻度线处;
(2)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧;
(3)将一副近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,近视眼镜是凹透镜,即像推迟会聚。
故答案为:(1)放大;40;4;(3)远离。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的探究实验,包括焦点的测量、成像规律的总结与应用,实验中遇到问题的分析与对策等,综合性较强。
24.自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。
器材:焦距较长的凸透镜一个,滴管一个,废录音带盒一个
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 凸透 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 物 镜,它与被观察物体的间距为10~15mm,如图甲所示。
(2)图甲中,任意滴一滴水滴,透过这个小水滴,若不调整水滴与箭头的距离,应该把水滴变厚(水滴与箭头的距离)是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是: 6~12mm 。
(3)使放大镜成为目镜,与小水滴的距离约等于放大镜的焦距(30cm),通过放大镜去观察小水滴,并且保持放大镜水平,且眼睛不要离得太近。边观察,即可看到箭头被放大的 虚 (选填“虚”或“实”)像,如图乙所示。比图甲中通过小水滴看到的箭头要 大 (选填“大”或“小”),看到的箭头相对于白纸上的箭头是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的。如果要箭头的像向左边移动,应该将箭头向 右 (选填“左”或“右”)移动。
【分析】根据显微镜的工作原理解答此题:显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,使物体成倒立、放大的实像;目镜的作用相当于一个放大镜,使物镜成的实像,通过目镜再成一个正立、放大的虚像。经过两次凸透镜的放大作用,使微小的物体放大许多倍。
【解答】解:(1)小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜;
(2)由题意可知,小水滴此时相当于放大镜、放大的虚像,即小水滴的焦距过大,使其焦距变小、放大的实像,即:凸透镜的焦距为:6mm<f<12mm;
(3)由乙图可知,凸透镜在上面;凸透镜放置的位置是水平的,凸透镜镜相当于一个放大镜、放大的虚像、放大的虚像,要使箭头的像向左边移动。
故答案是:(1)凸透;物;(2)6~12mm;大;倒立;右。
【点评】该题以探究实验的形式考查了显微镜的构造及原理,了解物镜和目镜的成像原理是解答此题的关键。
五、解答题
25.甲、乙一起探究“凸透镜成像规律”:
(1)甲、乙用相同规格的凸透镜做实验,分析数据时发现,他们实验时物距相同但像距不同 某次光屏上所成的像不是最清晰的像 ;
(2)如图所示,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,则透镜焦距为 10 cm;若用此透镜成像,当物距为0.3m时 缩小 的像。
【分析】(1)物距相同时,焦距不同,像距不同;根据成像的清晰情况分析;
(2)先根据图象判断出凸透镜的焦距,再根据凸透镜成像的规律判断像的性质。
【解答】解:(1)他们实验时的物距相同但像距不同,可能某次光屏上所成的像不是最清晰的像;
(2)图中=5m﹣6时,=5m﹣7,此时v=u=0.2m像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,所以f=6.1m=10cm,u>2f、倒立。
故答案为:(1)某次光屏上所成的像不是最清晰的像;(2)10。
【点评】本题考查凸透镜的成像规律,关键是搞清物距,并记熟成像特点与物距之间的关系。
26.小明的爸爸刚买了一只新的智能手机。并在手机上安装了很多应用软件。手机前后有两个摄像头,后置摄像头内的透镜组合,相当于焦距为2.1mm凸透镜。
(1)下列关于手机的说法中,错误的是 C 。
A.打电话时可通过音色辨别出对方是谁
B.增大音量是改变了声音的响度
C.利用手机照镜子,看到手机上的自己是等大的实像
D.通过手机上网查阅资料,此时手机屏是光源
(2)爸爸利用后置摄像头给小安拍照,小安在手机里成的是一个 实 像(选填“虚”或“实”)。爸爸觉得照片中的人像太小,想拍大一点 靠近 (选填“靠近”或“远离”)小安。
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